![印制电路板(PCB)热设计](https://wfqqreader-1252317822.image.myqcloud.com/cover/561/37423561/b_37423561.jpg)
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1.1.3 对流
对流是在流体和气体中的热能传递方式,是最复杂的一种传热方式[1,2]。也是对电子设备进行温升控制,保证其散热的主要方式。对流换热是指流动的流体(气体或液体)与其相接触的固体表面之间,由于不同温度所发生的热量交换过程。其中对流换热分为自然对流和强迫对流,自然对流是因为冷、热流体的密度差引起的流动,而强迫风冷是由外力迫使流体进行流动,是因为压力差而引起的流动。
对流换热可以使用牛顿冷却公式表达:
![](https://epubservercos.yuewen.com/2F5911/19823444701145106/epubprivate/OEBPS/Images/40744-00-015-2.jpg?sign=1738817703-R8CgMjqMe7EQt5bcYuRSLSW6psg4HAej-0-a148956c3cd7758ffdeed28dba00e94b)
式中,Q为对流换热量(W);hc为对流换热系数(W/(m2·K));A为壁面的有效对流换热面积(m2);tw为固体表面的温度(K);tf为冷却流体的温度(K)。
由式(1-4)可见,要增强对流换热,可增大对流换热系数和对流的换热面积。
对于空气介质,不同对流方式的对流换热系数见表1-4。
表1-4 空气中不同对流方式的对流换热系数
![](https://epubservercos.yuewen.com/2F5911/19823444701145106/epubprivate/OEBPS/Images/40744-00-015-3.jpg?sign=1738817703-bEocCWBxIwRvs1atWLEWfp2LoJ1iUF0y-0-50d937d4c2a6ee94728419760929524d)
从表1-4中可以看出强制对流可以大大提高对流换热系数,提高散热效果。对于自然对流换热和强迫对流换热来说,前人提出了计算对流换热系数的准则方程,根据不同准则方程计算的对流换热系数,也可以应用于一些热仿真软件中(如ANSYS Icepak)进行散热计算。在一些热仿真软件中通常也会提供计算对流换热系数的准则方法,如ANSYS Icepak,可以计算出机箱外壳和外界空气自然对流的真实对流换热系数。